(57)【要約】【課題】燃料電池において、積層された燃料電池セル間の電気的短絡を防止し、安全性を高める。【解決手段】各燃料電池セルにおけるセパレータ１２間に介在される絶縁膜１３に、セパレータ１２に開設されてスタック緊結用ボルト３を挿通する貫通孔１２ｃを内周側から覆う円筒状の絶縁突起１３４が形成されている。組立状態において、セパレータ１２の貫通孔１２ｃと、これに挿通されたスタック緊結用ボルト３との間が、絶縁突起１３４によって絶縁され、スタック緊結用ボルト３による短絡を防止する。【選択図】図４
2005129402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各燃料電池セル（１）におけるセパレータ（１２）間に介在される絶縁膜（１３，１３Ａ，１３Ｂ）に、前記セパレータ（１２）に開設されてスタック緊結用ボルト（３）を挿通する貫通孔（１２ｃ）を内周側から覆う絶縁突起（１３４，１３４Ａ〜１３４Ｄ）が形成されたことを特徴とする燃料電池セルの絶縁構造。
【請求項２】
絶縁膜（１３）の外周部に、セパレータ（１２）の外周面（１２ｆ）に嵌め込まれる第二の絶縁突起（１３５Ａ〜１３５Ｄ）が形成されたことを特徴とする請求項１に記載の燃料電池セルの絶縁構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池において、積層された燃料電池セル間の電気的短絡を防止するための絶縁構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、高分子電解質膜の両面に一対の触媒電極層を設けたＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜・電極複合体）の厚さ方向両側を、カーボン製のセパレータで挟持した燃料電池セルを多数、多い場合は数百枚積層したスタック構造をとっている。そして、酸化ガス（酸素）が各セパレータの一方の面に形成された酸化ガス流路から一方の触媒電極層に供給され、燃料ガス（水素）が各セパレータの他方の面に形成された燃料ガス流路から他方の触媒電極層に供給され、水の電気分解の逆反応である電気化学反応、すなわち水素と酸素から水を生成する反応によって、電力を発生するものである。
【０００３】
ここで、セパレータは、電解質膜の反応面に供給されるガスを密封する機能のほかに、触媒電極層からの集電板としての機能を有する。このため、ＭＥＡの両側のセパレータは、それぞれ陰極及び陽極となるので、絶縁しておく必要がある。従来の技術においては、ＭＥＡによる発電部周囲で、セパレータ間にシート状の絶縁手段を設けている（例えば下記の特許文献１，２参照）。また、ＭＥＡの外周部にゴム状弾性材料からなるパッキンを一体成形し、このパッキンによって、同時に絶縁を行うことも知られている。
【０００４】
燃料電池セルを多数積層したスタックの組立に際しては、その積層方向両側にスタック保持板を配置し、ＭＥＡ及びセパレータ等の各発電要素や前記スタック保持板等の互いに対応する位置に開設した複数の貫通孔に、長尺のボルト挿通して全体を締め付け固定する。したがって、ボルトを介して、前記各燃料電池セル間が電気的に短絡することのないように、このボルトに絶縁膜を巻装している。しかしながら、この方法では、作業性に問題があり、しかも、ボルトに巻いた絶縁膜が、使用中に外れてしまうおそれもあった。
【０００５】
また、下記の特許文献３には、セパレータにおける貫通孔の周囲を絶縁材料で形成することによって、ボルトによる短絡を防止する技術が開示されている。しかしながら、この方法によれば、セパレータを２色成形する必要があることから製造が煩雑となり、しかもセパレータの機械的強度的が弱くなるため、セパレータを厚肉にする必要があり、燃料電池全体のサイズが大きくなってしまう問題があった。
【０００６】
更に、この種の燃料電池は、スタックの組立状態において、狭い間隔で密に積層されたセパレータの外周面が露出しているため、万一この部分に、導電性を有する何らかの部材が接触した場合も、短絡してしまう問題が指摘される。
【特許文献１】特開２００２−１５８０１８
【特許文献２】特開２００１−２８３８９３
【特許文献３】特開２００３−２６３９９５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、燃料電池において、積層された燃料電池セル間の電気的短絡を防止して、安全性を高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項１の発明に係る燃料電池セルの絶縁構造は、各燃料電池セルにおけるセパレータ間に介在される絶縁膜に、前記セパレータに開設されてスタック緊結用ボルトを挿通する貫通孔を内周側から覆う絶縁突起が形成されたものである。
【０００９】
請求項２の発明に係る燃料電池セルの絶縁構造は、請求項１に記載の構成において、絶縁膜の外周部に、セパレータの外周面に嵌め込まれる第二の絶縁突起が形成されたものである。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明に係る燃料電池セルの絶縁構造によれば、セパレータに開設された貫通孔と、これに挿通されるスタック緊結用ボルトとの間が、絶縁膜に形成された絶縁突起の介在によって絶縁されるため、スタック緊結用ボルトによる各燃料電池セル間の短絡を防止することができる。また、絶縁突起は、セパレータと絶縁膜を位置決めして積層する過程で、セパレータの貫通孔に挿入されるので、作業性が向上し、外れるおそれもない。しかも、この絶縁突起はセパレータの貫通孔をゴムで形成する場合のように、機械的強度を弱くするものでもないので、燃料電池全体の大型化を防止することもできる。
【００１１】
請求項２の発明に係る燃料電池セルの絶縁構造によれば、請求項１による効果に加えて、第二の絶縁突起によりセパレータの外周面と他部材の接触による短絡を有効に防止することができる。また、この第二の絶縁突起は、絶縁膜を補強するリブとして機能するため、絶縁膜の肉厚を薄くして、スタックの小型化を図ることができる。更に、この第二の絶縁突起は、セパレータに積層する際の位置決め機能を有するので、ハンドリングが容易になり、組立作業性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明に係る燃料電池セルの絶縁構造の好ましい実施の形態について、図面を参照しながら説明する。まず図１は、燃料電池の外観を示す概略的な斜視図、図２は燃料電池セルの構成を示すもので、（Ａ）は分離状態、（Ｂ）は組立状態を、それぞれ積層方向から見た図、図３は、第一の形態を、図２（Ｂ）におけるIII−III線で切断して示す断面図、図４は、第一の形態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV線で切断して示す断面図である。燃料電池は、図１に示されるように、多数の燃料電池セル１を積層して電気的に直列に接続したスタック１０を、その積層方向両端に配置したスタック保持板２，２で挟持し、スタック緊結用ボルト３とこれに螺合するナット４により緊結されている。
【００１３】
各燃料電池セル１は、図２及び図３に示されるように、固体高分子電解質膜１１１の両側に触媒層及びガス拡散層からなる一対の電極層１１２を設けたＭＥＡ（Membrane Electrode Assembly：膜・電極複合体）１１と、前記電極層１１２に燃料ガス又は酸化ガスを供給すると共に集電体としての機能を有するセパレータ１２と、電極層１１２の外周側に位置し、各セパレータ１２の外周部間に介在される絶縁膜１３とからなる。
【００１４】
セパレータ１２は、導電性を有すると共にガス不透過性のカーボン等からなり、その両面には、電極層１１２との対向面に位置して多数の溝状のガス流路１２ａが形成され、外周部には、燃料ガス、酸化ガスあるいは冷却水を供給又は排出するための複数のマニホールド孔１２ｂが開設され、更に、四隅部には、スタック緊結用ボルト３よりも大径の貫通孔１２ｃが開設されている。また、図２（Ａ）に示されるように、複数のマニホールド孔１２ｂのうち、燃料供給用及び燃料排出用のマニホールド孔は、セパレータ１２の一方の面に形成されたガス流路１２ａの両端にカバープレートで覆われた通路１２ｄ，１２ｄを介して連通し、酸化ガス供給用及び酸化ガス排出用のマニホールド孔は、セパレータ１２の他方の面に形成されたガス流路１２ａの両端にカバープレートで覆われた通路１２ｅ，１２ｅを介して連通している。
【００１５】
絶縁膜１３は、膜状の本体部１３１が、内周に発電領域（ＭＥＡ１１における電極層１１２及びセパレータ１２におけるガス流路１２ａの形成領域）に対応する窓部１３１ａを有し、セパレータ１２における各マニホールド孔１２ｂと対応する位置に、この各マニホールド孔１２ｂと同形同大の複数のマニホールド孔１３１ｂが開設されている。窓部１３１ａの外周には、その縁に沿ってガスケットリップ部１３２が形成されており、各マニホールド孔１３１ｂの外周にも、その縁に沿ってガスケットリップ部１３３が形成されている。
【００１６】
図４に示されるように、本体部１３１の四隅部には、セパレータ１２の各貫通孔１２ｃに挿入可能であると共に内周にスタック緊結用ボルト３を挿通可能な筒状の絶縁突起１３４が突設されている。すなわち、絶縁突起１３４は、本体部１３１と連続した絶縁性材料（ゴム状弾性材料）からなるものである。
【００１７】
絶縁膜１３の材質は、各セパレータ１２間の電気絶縁性に優れたものであれば、特に限定されないが、ガスケットリップ部１３２，１３３による密封性や、セパレータ１２における貫通孔１２ｃへの絶縁突起１３４の装着性を考慮すると、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ等のゴム状弾性材料が好適である。本体部１３１の肉厚及び絶縁突起１３４の肉厚は、0.1〜0.5mm、好ましくは0.2〜0.3mmとする。
【００１８】
以上の構成を備える燃料電池は、各燃料電池セル１において、ＭＥＡ１１の一側の電極層１１２に面するガス流路１２ａには、互いに重合したマニホールド孔１２ｂ，１３１ｂからなる燃料供給路と、同様のマニホールド孔１２ｂ，１３１ｂからなる燃料排出路との間で、通路１２ｄ，１２ｄを介して燃料ガス（水素）が供給され、他側の電極層１１２に面するガス流路１２ａには、互いに重合した他のマニホールド孔１２ｂ，１３１ｂからなる酸化ガス供給路と、同様のマニホールド孔１２ｂ，１３１ｂからなる酸化ガス排出路との間で、通路１２ｅ，１２ｅを介して酸化ガス（酸素）が供給される。
【００１９】
電極層１１２，１１２のうち、燃料ガスが供給される側（アノード）においては、水素分子を水素イオンと電子に分解する反応が行われ、酸化ガスが供給される側（カソード）においては、酸素と水素イオンと電子により水を生成する反応が行われ、これによって起電力を発生する。単一の燃料電池セル１で発生する起電力は小さいものであるが、これらを多数直列に接続したスタック１０全体としては、大きな起電力を得ることができる。
【００２０】
ＭＥＡ１１、セパレータ１２及び絶縁膜１３からなる燃料電池セル１は、先に説明した図１に示されるように、多数積層されると共に、その積層方向両端に配置したスタック保持板２，２を介して、スタック緊結用ボルト３とこれに螺合するナット４により緊結されている。そして、厚さ方向に隣接するセパレータ１２の外周部（ガス流路１２ａの形成領域の外周側）の間は、絶縁膜１３の本体部１３１が介在することによって絶縁されている。
【００２１】
絶縁膜１３の本体部１３１に形成されたガスケットリップ部１３２は、前記スタック緊結用ボルト３とナット４の緊結力に由来する適当なつぶし代（圧縮変形状態）で、セパレータ１２の外周部に密接して、ガス流路１２ａ内を流通する燃料ガス又は酸化ガスに対する優れた密封性を奏すると共に、ＭＥＡ１１の外周部を弾性的に挟持する機能を有する。また、ガスケットリップ部１３３も同様に、適当なつぶし代（圧縮変形状態）でセパレータ１２の外周部に密接し、互いに重合したマニホールド孔１２ｂ，１３１ｂで構成される流路内を流通する燃料ガス、酸化ガスあるいは冷却水に対する優れた密封性を奏する。
【００２２】
スタック緊結用ボルト３は、導体金属からなるものであって、各セパレータ１２の貫通孔１２ｃに挿通されるが、この貫通孔１２ｃの内面と、スタック緊結用ボルト３との間には、絶縁膜１３に形成された絶縁突起１３４が介在しているため、セパレータ１２とスタック緊結用ボルト３の間は確実に絶縁されている。したがって、スタック緊結用ボルト３を介して、各燃料電池セル１間が電気的に短絡してしまうのを防止することができる。
【００２３】
しかも、絶縁突起１３４は、絶縁膜１３の本体部１３１に一体に形成されているため、スタック１０の組立において、ＭＥＡ１１、セパレータ１２及び絶縁膜１３を順次位置決めして積層する過程で、各セパレータ１２の貫通孔１２ｃに挿入される。このため、別途の取付工程は不要であり、スタック緊結用ボルト３に絶縁材料を巻き付ける必要もないので、作業性が向上する。しかも、絶縁突起１３４は絶縁膜１３に一体に形成されたものであるから、スタック緊結用ボルト３に巻き付けた場合のように外れてしまうおそれもない。
【００２４】
次に、図５は、本発明の第二の形態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV線で切断して示す断面図である。なお、セパレータ１２の形状や、絶縁膜１３におけるガスケットリップ部１３２，１３３の延長形状等は、図２と同様である。
【００２５】
この形態においては、絶縁膜１３（１３Ａ，１３Ｂ）が、各セパレータ１２の外周部の厚さ方向両面に取り付けられている。詳しくは、セパレータ１２の外周部における厚さ方向一側に設けられる絶縁膜１３Ａと、厚さ方向他側に設けられる絶縁膜１３Ｂは、それぞれ、本体部１３１に、セパレータ１２の各貫通孔１２ｃに挿入可能であると共に内周にスタック緊結用ボルト３を挿通可能な筒状の絶縁突起１３４Ａ，１３４Ｂを有し、この絶縁突起１３４Ａ，１３４Ｂの先端面が、貫通孔１２ｃの貫通方向略中間位置で互いに対向するようになっている。また、ガスケットリップ部１３２，１３３（図５にはガスケットリップ部１３３のみ示される）は、一方の絶縁膜１３Ａにのみ形成され、組立状態において、他方の絶縁膜１３Ｂにおける本体部１３１（又は不図示のＭＥＡの外周部）に適当な圧縮状態で密接されるようになっている。
【００２６】
この形態においても、絶縁膜１３Ａ，１３Ｂが、本体部１３１，１３１によるセパレータ１２，１２間の絶縁機能と、ガスケットリップ部１３２，１３３による燃料ガス、酸化ガスあるいは冷却水に対する密封機能と、絶縁突起１３４Ａ，１３４Ｂによるセパレータ１２とスタック緊結用ボルト３の間の絶縁機能を有し、第一の形態と同様の効果を奏することができる。
【００２７】
図６は、本発明の第三の形態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV’線で切断して示す一部省略した断面図である。なお、セパレータ１２の形状や、絶縁膜１３におけるガスケットリップ部１３２，１３３の延長形状等は、図２と同様である。
【００２８】
この形態でも、先の図５に示される形態と同様、絶縁膜１３（１３Ａ，１３Ｂ）が、各セパレータ１２の外周部の厚さ方向両面に取り付けられている。図５に示される形態と異なる点は、一方の絶縁膜１３Ａにおける絶縁突起１３４Ａと、他方の絶縁膜１３Ｂにおける絶縁突起１３４Ｂを、絶縁膜１３Ｂ側に偏在した位置で互いに対向させるものと、絶縁膜１３Ａ側に偏在した位置で互いに対向させるものが、貫通孔１２ｃごとに交互に形成されていることにある。
【００２９】
すなわち、図６における左側の貫通孔１２ｃでは、絶縁膜１３Ａにおける絶縁突起１３４Ａが相対的に長く、絶縁膜１３Ｂにおける絶縁突起１３４Ｂが相対的に短く、また、図６における右側の貫通孔１２ｃでは、絶縁膜１３Ａにおける絶縁突起１３４Ａが相対的に短く、絶縁膜１３Ｂにおける絶縁突起１３４Ｂが相対的に長いものとなっている。したがって、この形態も、基本的には先に説明した第一又は第二の形態と同様の効果を奏するものである。
【００３０】
図７は、本発明の第四の形態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV線で切断して示す断面図である。なお、セパレータ１２の形状や、絶縁膜１３におけるガスケットリップ部１３２，１３３の延長形状等は、図２と同様である。
【００３１】
この形態は、先の図５に示される形態において、各絶縁膜１３Ａ，１３Ｂの外周に、セパレータ１２の外周面１２ｆに嵌め込まれる第二の絶縁突起１３５Ａ，１３５Ｂをそれぞれ一体的に形成したものである。すなわち、第二の絶縁突起１３５Ａ，１３５Ｂは、絶縁突起１３４Ａ，１３４Ｂと同様、各絶縁膜１３Ａ又は１３Ｂの本体部１３１と連続した絶縁性材料（ゴム状弾性材料）からなるものである。
【００３２】
一方の絶縁膜１３Ａにおける第二の絶縁突起１３５Ａは、本体部１３１の外周縁に沿って、かつ絶縁突起１３４Ａの突出方向と同じ方向へ突出した周り縁状に形成されており、他方の絶縁膜１３Ｂにおける第二の絶縁突起１３５Ｂは、本体部１３１の外周縁に沿って、かつ絶縁突起１３４Ｂの突出方向と同じ方向へ突出した周り縁状に形成されており、セパレータ１２の外周面１２ｆにおける厚さ方向中間位置で互いに対向している。
【００３３】
この形態においては、絶縁膜１３Ａ，１３Ｂが、本体部１３１，１３１によるセパレータ１２，１２間の絶縁機能と、ガスケットリップ部１３２，１３３による密封機能と、絶縁突起１３４Ａ，１３４Ｂによるセパレータ１２とスタック緊結用ボルト３の間の絶縁機能といった、第一又は第二の形態と同様の効果に加えて、第二の絶縁突起１３５Ａ，１３５Ｂによる次のような効果を奏するものである。
【００３４】
すなわち第二の絶縁突起１３５Ａ，１３５Ｂは、狭い間隔で密に積層されたセパレータ１２の外周面１２ｆと、導電性を有する他の部材等の接触を防止し、このような部材等を介した電気的短絡を有効に防止するものである。そして、絶縁突起１３４Ａ，１３４Ｂと同様、絶縁膜１３Ａ又は１３Ｂにおける本体部１３１に一体的に形成されているため、図１に示されるスタック１０の組立において、ＭＥＡ１１、セパレータ１２及び絶縁膜１３を順次位置決め積層して行く過程で、各セパレータ１２の外周面１２ｆに嵌め込まれるものであり、別途の取付工程は不要である。
【００３５】
しかもこの第二の絶縁突起１３５Ａ，１３５Ｂは、ある程度厚肉に形成することによって、薄肉のゴム状弾性材料からなる絶縁膜１３Ａ，１３Ｂを補強する補強リブとしての機能を有すると共に、積層する際の位置決め手段にもなるので、ハンドリングが容易になると共に、貫通孔１２ｃへの絶縁突起１３４Ａ，１３４Ｂの挿入も容易になり、スタック１０の組立作業性を向上させることができる。なお、第二の絶縁突起１３５Ａ，１３５Ｂは、セパレータ１２の外周面１２ｆに完全に密接した状態で嵌め込まれるものである必要はない。
【００３６】
また、上述のように、第二の絶縁突起１３５Ａ，１３５Ｂが絶縁膜１３Ａ，１３Ｂの補強リブとして機能するため、この形態では、絶縁膜１３Ａ，１３Ｂの本体部１３１の肉厚を0.02〜0.1ｍｍ程度まで薄肉にすることができる。スタック１０は、燃料電池セル１を、多い場合は数百枚も積層するため、各燃料電池セル１に配置される絶縁膜１３Ａ，１３Ｂの薄肉化は、燃料電池の小型化に有効に寄与することができる。
【００３７】
図８は、本発明の第五の形態としての絶縁膜と一体型のＭＥＡを、図２（Ｂ）におけるIII−III線と対応する位置で切断して示す断面図、図９は、図８の絶縁膜と一体型のＭＥＡを、図２（Ｂ）におけるIV−IV線と対応する位置で切断して示す断面図、図１０は、図８及び図９の絶縁膜と一体型のＭＥＡとセパレータ１２とを積層した状態を、図２（Ｂ）におけるIII−III線と対応する位置で切断して示す断面図、図１１は、図８及び図９の絶縁膜と一体型のＭＥＡとセパレータ１２とを積層した状態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV線と対応する位置で切断して示す断面図である。なお、セパレータ１２の形状や、絶縁膜１３におけるガスケットリップ部１３２，１３３の延長形状等は、図２と同様である。
【００３８】
上述した第一〜第四の形態においては、絶縁膜が独立した成形体をなしているのに対し、この形態においては、図８に示されるように、絶縁膜１３が、ＭＥＡ１１の外周に一体的に設けられている。詳しくは、絶縁膜１３は、図８に示されるように、本体部１３１の内周部１３１ｃが、ＭＥＡ１１における固体高分子電解質膜１１１の外周部を、その厚さ方向両側から挟み込むように形成されている。この内周部１３１ｃの両面には、ＭＥＡ１１における電極層１１２の外周側を取り囲むように、厚さ方向に互いに背反して突出したガスケットリップ部１３２Ａ，１３２Ｂが形成されている。本体部１３１には、図２に示されるセパレータ１２の各マニホールド孔１２ｂと対応する複数のマニホールド孔１３１ｂが開設されており、これらのマニホールド孔１３１ｂの外周にも、その縁に沿って、厚さ方向に互いに背反して突出したガスケットリップ部１３３Ａ，１３３Ｂが形成されている。
【００３９】
絶縁膜１３における本体部１３１の四隅部の両面には、図９に示されるように、本体部１３１の厚さ方向に互いに背反して突出した筒状の絶縁突起１３４Ｃ，１３４Ｄが一体的に突設されている。すなわちこの絶縁突起１３４Ｃ，１３４Ｄは、本体部１３１と連続した絶縁性材料（ゴム状弾性材料）からなるもので、図１１に示されるように、セパレータ１２の各貫通孔１２ｃに挿入可能であると共に内周にスタック緊結用ボルト３を挿通可能となっている。また、貫通孔１２ｃの一方の開口端部から挿入された絶縁突起１３４Ｃと、他方の開口端部から挿入された絶縁突起１３４Ｄは、先端面が、貫通孔１２ｃの貫通方向略中間位置で互いに対向するようになっている。
【００４０】
絶縁膜１３における本体部１３１の外周縁には、図９に示されるように、本体部１３１の厚さ方向に互いに背反して周り縁状に突出した第二の絶縁突起１３５Ｃ，１３５Ｄが一体的に形成されている。すなわちこの第二の絶縁突起１３５Ｃ，１３５Ｄは、絶縁突起１３４Ｃ，１３４Ｄと同様、本体部１３１と連続した絶縁性材料（ゴム状弾性材料）からなるもので、図１０及び図１１に示されるように、セパレータ１２の外周面１２ｆと密接嵌合され、この外周面１２ｆにおける厚さ方向中間位置で互いに対向するようになっている。
【００４１】
以上の構成によれば、図１に示されるスタック１０の組立に際しては、ＭＥＡ１１及び絶縁膜１３の一体物と、セパレータ１２を交互に積層し、その積層方向両端に配置したスタック保持板２，２を介して、各セパレータ１２の貫通孔１２ｃ内の第二の絶縁突起１３５Ｃ，１３５Ｄの内周を貫通したスタック緊結用ボルト３と、これに螺合するナット４により緊結する。
【００４２】
ＭＥＡ１１と絶縁膜１３は互いに一体化されているので、ＭＥＡ１１と絶縁膜１３を別々に位置決め積層する必要はなく、セパレータ１２に対して絶縁膜１３を位置決めすることによって、同時にＭＥＡ１１も、セパレータ１２の発電領域（ガス流路１２ａの形成領域）に位置決めされる。しかも、第二の絶縁突起１３５Ｃ，１３５Ｄは、絶縁膜１３Ａ，１３Ｂを補強する補強リブとしての機能を有すると共に、セパレータ１２の外周に嵌め込むことにより位置決め手段にもなるので、積層作業時等におけるハンドリングが容易になると共に、貫通孔１２ｃへの絶縁突起１３４Ｃ，１３４Ｄの挿入も容易になり、スタック１０の組立作業性を著しく向上させることができる。
【００４３】
また、図１０及び図１１に示される積層状態では、厚さ方向に隣接するセパレータ１２の外周部の間が、ＭＥＡ１１と一体の絶縁膜１３の介在によって絶縁される。そして、絶縁突起１３４Ｃ，１３４Ｄによって、セパレータ１２とスタック緊結用ボルト３の間が確実に絶縁され、第二の絶縁突起１３５Ｃ，１３５Ｄによって、セパレータ１２の外周面１２ｆと、導電性を有する他の部材等の接触による電気的短絡が有効に防止される。
【００４４】
そしてこの絶縁膜１３のガスケットリップ部１３２Ａ，１３２Ｂは、積層方向両側に存在するセパレータ１２の外周部に、スタック緊結用ボルト３とナット４の緊結力によって、図１０及び図１１に一点鎖線で示されるような適当なつぶし代（圧縮変形状態）で密接して、ガス流路１２ａ内を流通する燃料ガス又は酸化ガスに対する優れた密封性を奏すると共に、ＭＥＡ１１の外周部を弾性的に挟持する。また、ガスケットリップ部１３３Ａ，１３３Ｂも同様に、図１０及び図１１に一点鎖線で示されるような適当なつぶし代（圧縮変形状態）で密接し、互いに重合したマニホールド孔１２ｂ，１３１ｂで構成される流路内を流通する燃料ガス、酸化ガス又は冷却水に対する優れた密封性を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】燃料電池の外観を示す概略的な斜視図である。
【図２】燃料電池セルの構成を示すもので、（Ａ）は分離状態、（Ｂ）は組立状態を、それぞれ積層方向から見た図である。
【図３】本発明の第一の形態を、図２（Ｂ）におけるIII−III線で切断して示す断面図である。
【図４】本発明の第一の形態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV線で切断して示す断面図である。
【図５】本発明の第二の形態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV線で切断して示す断面図である。
【図６】本発明の第三の形態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV’線で切断して示す一部省略した断面図である。
【図７】本発明の第四の形態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV線で切断して示す断面図である。
【図８】本発明の第五の形態としての絶縁膜一体型のＭＥＡを、図２（Ｂ）におけるIII−III線と対応する位置で切断して示す断面図である。
【図９】図８の絶縁膜と一体型のＭＥＡを、図２（Ｂ）におけるIV−IV線と対応する位置で切断して示す断面図である。
【図１０】図８及び図９の絶縁膜一体型のＭＥＡとセパレータ１２とを積層した状態を、図２（Ｂ）におけるIII−III線と対応する位置で切断して示す断面図である。
【図１１】図８及び図９の絶縁膜一体型のＭＥＡとセパレータ１２とを積層した状態を、図２（Ｂ）におけるIV−IV線と対応する位置で切断して示す断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  燃料電池セル
２  スタック保持板
３  スタック緊結用ボルト
４  ナット
１０  スタック
１１  ＭＥＡ
１１１  固体高分子電解質膜
１１２  電極層
１２  セパレータ
１２ａ  ガス流路
１２ｂ，１３１ｂ  マニホールド孔
１２ｃ  貫通孔
１２ｄ，１２ｅ  通路
１２ｆ  外周面
１３，１３Ａ，１３Ｂ  絶縁膜
１３１  本体部
１３１ａ  窓部
１３１ｃ  内周部
１３２，１３３，１３２Ａ，１３２Ｂ，１３３Ａ，１３３Ｂ  ガスケットリップ部
１３４，１３４Ａ，１３４Ｂ，１３４Ｃ，１３４Ｄ  絶縁突起
１３５Ａ，１３５Ｂ，１３５Ｃ，１３５Ｄ  第二の絶縁突起
【図１】
2005129402.tif 000003
【図２】
2005129402.tif 000004
【図３】
2005129402.tif 000005
【図４】
2005129402.tif 000006
【図５】
2005129402.tif 000007
【図６】
2005129402.tif 000008
【図７】
2005129402.tif 000009
【図８】
2005129402.tif 000010
【図９】
2005129402.tif 000011
【図１０】
2005129402.tif 000012
【図１１】
2005129402.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成15年11月5日(2003.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2005129402.tif 000014
【図２】
2005129402.tif 000015
【図３】
2005129402.tif 000016
【図４】
2005129402.tif 000017
【図５】
2005129402.tif 000018
【図６】
2005129402.tif 000019
【図７】
2005129402.tif 000020
【図８】
2005129402.tif 000021
【図９】
2005129402.tif 000022
【図１０】
2005129402.tif 000023
【図１１】
2005129402.tif 000024